В ремонте аппаратуры бОльшая часть неисправностей приходится на полярные конденсаторы. Существуют ли в нашей вселенной какие-либо варианты исполнения AC-DC источников, в которых нет электролитов/танталов/и прочих полярных вкусностей?

Существуют, конечно, только они сразу вырастают в размерах....

Глупый вопрос. В аппаратуре все неисправности связаны с входом из строя электронных компонентов, а не чепухи вроде "полярных вкусностей".
Частота выхода из строя электролитических конденсаторов связана с их особенностями, в частности со склонностью электролита к высыханию. Никакого отношения к полярности это не имеет.

А так же с несоблюдением руководящих документов по применению (в частности к выбору номинального напряжения в зависимости от напряжения в цепи).

Вообще-то с понижением температуры окружающей среды на 10 градусов срок службы электролитов увеличивается в 2 раза.
Видео на ютубе по электролитам

И у меня в ремонте огроменная часть именно по электролитам. Либо они вздутые, либо ESR в космос улетает. Керамика тоже бывает, но реже. Еще реже причиной выхода из строя устройств является пробой силовых элементов. Но очень часто пробой наступает из-за "поехавших" конденсаторов.


А пример такого решения можно увидеть?

Существует, другой вопрос, почему не ставят? Но ответ еще проще - зри в корень на цену

Пример не покажу, расскажу. Когда учился в МРТИ, был на практике на "Горизонте". Там был конвейер, где собирали источники питания для телевизоров. Весом они были килограмма 2 (не так, килограммов 5!), если не больше. Основной вес давал трансформатор. Когда такой блок падал с конвейера, было страшно.

Трансформатор => выпрямитель => фильтр на электролитах.
Все равно электролиты.

Как то пришлось очень давно беседовать с израильскими разработчиками телефонной станции. И я им задал вопрос, что мол вот один узел в станции - это почти покойник. И он мне ответил так. Видишь ли, я могу поставить такие компоненты, что станция не умрет лет 20. Правда она будет сильно дороже. И производство остановится. Но зачем, если они в Израиле все застрахованы? И весной и осенью, когда молния попадает в станцию, все пляшут и поют. Потому как за новую станцию платит страховая фирма. Новая недорогая станция, новые возможности. И производство не останавливается из-за насыщения рынка...
Вот. Любой электролит можно взять с запасом, но он будет дороже. А это нужно? Вам нужно чтобы сотовый телефон работал 20 лет? Если уже через пару лет девочки хотят новый? Аппл запаивает аккумулятор намертво. А это значит, что заменить его дома девочка не сможет и купит новый...

Там напряжение уже меньше, пульсации меньше. Вылетают обычно в импульсных те, что на входе.

Да, в этом есть логика. Но все же.. Как можно получить стабильное постоянное напряжение без пульсаций, не применяя конденсаторы? Ставить как-то хитро дроссели?


Нет. Вылетают всякие разные, даже не в блоках питания. Например, недавно в плазме менял на одной из плат, так называемой "адресной" плате, все электролиты. Туда приходит порядка 80 вольт с блока питания. И вот все электролиты умерли. Опять же, там повышенные температуры работы. А в [censored] источнике все электролиты живые.

Надо ставить качественные конденсаторы. Без конденсаторов - никак.

Тема не нова:

Источник: BBC

Соглашусь с концепцией, "сделано, что бы сломаться". Я работаю на оборонку, так вот, у нас электролиты выходят из строя только тогда, когда ЗАВЕДОМО неправильно применены. В схемах, где они работают по всем правилам и рекомендациям отказы единичны!!!!!

Да, электролиты - это хорошее средство добиться планового устаревания - они имеют хорошо предсказуемый срок службы и не подкопаешься.

Насчет замены - помню в институте по основам электроники нам рассказывали про такую штуку на ОУ, как гиратор. Теоретически с ее помощью возможно сымитировать и любую емкость. Или я проспал ту лекцию?
Ну насчет работы такого устройства в силовых цепях - помоему не будет оно работать, да?

А что значит "неправильно применены"? По каким параметрам?

В изделиях, которые изготавливают для вероятного противника электролиты впаивают в обратной полярности

https://www.google.ru/search?q=electrolytic...itor+less+ac-dc

В общем, алюминиевые сохнут из-за больших импульсных токов, а подача оных на них зависит от разработчика. К примеру, в дешёвых компьютерных БП чаще всего высыхает толпа выходных алюминиевых конденсаторов, после чего выгорает всё, что от этих цепей питалось.

Буферная ёмкость сетевых БП в целом зависит от требуемого времени удержания ("hold-up time"), т.е. как долго требуется от БП продолжать выдавать номинальную мощность после пропадания электросети — обычно это период частоты электросети минимум.

Если требуется большое время удержания, то обойтись без алюминиевых, т.е. плёночными, будет дорого. Для исключения же алюминиевых из рабочих импульсных цепей требуется трёхстадийный БП, т.е. сперва ККМ на плёночном конденсаторе, затем промежуточный стабилизатор буферного запаса энергии на алюминиевом и в конце выходной понижающий стабилизатор.

Ну например в руководящем документе по проектированию коэффициент нагрузки по рабочему напряжению конденсаторов в изделиях ВТ (военной техники) должен быть не более 0,5. Мы же берём ещё больший запас для увеличения надёжности и расчётного ресурса изделия. Есть и другие параметры, которые прописаны в этих документах, но этот самый наглядный.

Интересно, для чего тогда у военных конденсаторов указывают номинальное напряжение, если их надо использовать при половинном и меньше? Писали бы сразу эту половину в качестве номинального, не надо было бы мудрить с руководящими документами.

...по приказу командующего

А вообще Вы правы, для оборонки (поправьте если не прав) обязателен такой документ как КРР (карты рабочих режимов), после заполнения которого (где в том числе просчитываются коэффициенты нагрузки всех элементов) считается надежность изделия в целом или вероятность безотказной работы, и не важно с "ВП" там стоят ЭРИ или с "ОТК", вероятность отказа всё равно есть (не нулевая), но учитывая что военные любят когда коэф.нагрузки не более 0,1 ... ну короче вы сами понимаете какая выходит надежность
По поводу огорчений ТС, совсем недавно ремонтировал очень не дешевый БП от майнера -коротнул электролит на входе, после замены которого всё нормально работает, долго пытался найти такой электролит и не нашел -все имеющиеся в продаже на несколько мм больше габаритами, выходит изготовитель БП в погоне за компактностью (а компоновка там весьма и весьма плотная) взял электролит не просчитав его коэф.нагрузки, в итоге тот ссохся или его пробило... но в общем както не верится, что это было сделано намерянно.

Маркетинг. Зачем указывают типовой потребляемый ток для ОУ, а не мах, пиковую выходную мощность усилителей, а не rms и т.д.? Зачем Панасоник изменила макс мощность всех своих 0402 резисторов с 1/16W до 1/10W? Глупость несусветная.

Да, всё так (ещё только мелочей всяких куча, что дух захватывает)


А вот тут интереснее. При НОМИНАЛЬНОМ напряжении они ГАРАНТИРУЮТ среднюю наработку на отказ (значения из ТУ на один из электролитов с ВП) 5000 ч. А при U=0,5Uном уже 150000 ч. Чувствуете разницу. И вот в изделиях, которым, например, нужна наработка 1000 ч смело можете ставить на номинальное напряжение, с одной оговоркой, если нет ограничения на коэффициент нагрузки (у нас оно, например, есть). Сам расчёт надёжности штука не совсем простая, но на пальцах так.

Не страдать фигнёй. Для надёжной (и дорогой) аппаратуры и комплектующие выбирают надёжные. И схемотехнику не упрощают до крайности. Но это оправдано там, где оправдано. Не в телевизорах.

P.S. И следите за лексикой. Сообщение отредактировал.


И? Понижайте, кто мешает? Америку Вы не открыли. Факт известный, но с ним приходится мириться.

Есть два пути, первый это заменить конденсатор, как элемент сохраняющий энергию, и тут на замену только индуктивность. Поискал по быстрому в интернете, то ли запросы плохо составляю,
то ли инженеры конкретно деградировали, всем пофиг что у нас, что у них.
Второй путь это сделать многофазный DCDC, настолько многофазный, чтобы пульсации были допустимы, ну скажем 16384 фазный конвертер. И никаких пульсаций.
Осталось каждый из 16384 ступеней заставить работать без конденсаторов. И вот так по рекурсии дойдете до розетки

А вот подскажите мне господа теоретики.
ведь дроссель фильтрует пульсации только в том случае, когда есть ток. А когда высокочастотный ток мал? Что там на выходе получится? А получится абсолютно плавающее напряжение.. И кому нужен такой источник? Ведь речь то идет об источниках НАПРЯЖЕНИЯ, а не ТОКА...

У меня был старый японский телек, который проработал 18+ лет без единого замечания. Даже кинескоп не "сел". Пока его не убил скачек напряжения в сети.
После вскрытия, более всего поразило состояние электролитов - как новые! Так, что "качество компонентов + правильное применение = добросовестность производителя".

Конечно существуют. Можно накапливать энергию не в первичке, а во вторичке малыми порциями.
Догда для AC-DC 24Вт достаточно 0.1мкФ на входе, лучше конечно пленочного.

Совсем без конденсаторов обойтись не выйдет.
Во первых, входное напряжение меняется и надо сглаживать переходной процесс.
Во вторых, меняется нагрузка. И это более критично, так как, если нагрузка изменится резко, надо будет куда то деть энергию, запасенную в индуктивностях преобразователя. К примеру, компания TI рекомендует к некоторым сериям своих импульсных стабилизаторов конденсатор 10... 47 мкФ. Если, после номинальной нагрузки, внезапно сильно уменьшить ток потребления, выходное напряжение стабилизатора удвоится, что приведет к выгоранию цифровых цепей. Так что, внимательно считайте такой вариант сценария.
Идеально, если сначала стоит ККМ повышающего типа, а после него инвертор типа тяни-толкай. Тогда достаточно пленки в повышающей части. А на выход инвертора достаточно керамики, для фильтрации пичков в диодах.
К слову, ни одного реального ВИП с такой архитектурой я не встречал. У меня самого везде стоят аллюминиевые банки, исходя из доп. условий в ТЗ (пропадание питания, броски тока в нагрузке).


Произведение емкости на напряжение, это почти константа для одного типа конденсатора с одним и тем же габаритом. А вот энергия, это произведение квадрата (!) напряжения на емкость. Проще говоря, выгодно задирать напряжение для экономии габаритов емкости накопителя энергии.
В Вашем случае, конденсатор по выходу должен фильтровать 50 Гц. Иначе, будет высокий КНИ такого преобразователя. По вышеназванным причинам, габариты вырастут пропорционально коэффициенту понижения напряжения. При 5 В выходном напряжении потребуется банка на несколько тысяч мкФ. Если не соблюсти это условие, в сеть от ВИП пойдут четные гармоники тока 50 Гц. По всем нормативам такой ВИП не пройдет сертификации.

Для работы гиратору нужно уже постоянное питание, а его-то и нет. Т.е. это гвоздь не от той стенки.

Вообще, проблема в хранении энергии в промежутках между импульсами.
Ее можно хранить где угодно (в поле электрическом (конденсатор), магнитном (дроссель), химических веществах (аккумулятор), механическом (маховик) и т.д. но где-то хранить надо обязательно.
И в конденсаторах в данном случае удобнее всего. Вот и все.

Обычно можно найти место для танталов во вторичке. Но вы правы на 5В их надо больше.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла